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混凝土裂縫成因及修補技術解析
本文就混凝土裂縫的類型、成因及灌縫膠修補法、碳纖維布加固法等幾個方面，詳細分析，力求找到較合適的裂縫治理辦法。
目前的土木建筑工程中，混凝土結構占的主導地位。
但是，混凝土結構并不是堅不可摧的。由于內外因素的作用，不可避免地存在裂縫，而裂縫是混凝土結構物承載能力、耐久性及防水性降低的主要原因。為保證混凝土結構的、穩定、耐久，必須從根本上對有害的裂縫進行治理。
裂縫
一、裂縫類型
通常混凝土結構的裂縫按其形成可分為以下三大類：
1、靜止裂縫
形態、尺寸及數量均已穩定不再發展的裂縫。修復時，僅需依裂縫粗細選擇修復材料和方法。
2、活動裂縫
寬度在現有環境和工作條件下始終不能保持穩定，易隨著結構構件的受力、變形亦或環境溫度的變化而時張時閉的裂縫。修復時，應先其成因，并觀察一段時間，確定已穩定后，再依靜止裂縫的方法處理。
3、尚在發展的裂縫
長度、寬度或數量尚在發展，但經歷一段時間后將會終止的裂縫。對此類裂縫應待其停止發展后，再進行修復。
二、裂縫成因
1、溫度引起的裂縫
當外部環境或結構內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形遭到約束，則在結構內將產生應力，因此產生的裂縫。如當混凝土內部溫度很大，當混凝土因降溫的收縮變形受到巖石地基或老混凝土墊層的約束時，將會在混凝土內部出現很大的拉應力而產生約束裂縫。驟然降溫，水化熱，蒸汽養護或冬季施工時施工措施不當，混凝土驟冷驟熱，內外溫度不均，易出現裂縫。
2、荷載引起的裂縫
設計計算階段，結構計算時不計算或部分漏算；計算模型不合理；結構受力假設與實際受力不符；荷載少算或漏算；使用階段，超出設計載荷的重型車輛經過；內力與配筋計算錯誤；結構系數不夠。結構設計時不考慮施工的可能性；設計斷面不足；鋼筋設置偏少或布置錯誤；結構剛度不足；構造處理不當；施工機具、材料堆放不合理；預制結構翻身、起吊、運輸、安裝不當，造成結構受力不合理；不按設計圖紙施工，擅自更改結構施工順序，改變結構受力模式，不對結構做機器振動下的疲勞強度驗算等都是引起裂縫的原因。
3、收縮裂縫
在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是較常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發生混凝土體積變形的主要原因。混凝土結硬以后，隨著表層水分逐步蒸發，濕度逐步降低，混凝土體積減小的現象。由于混凝土表層的水分損失快，內部損失慢，因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮。
4、沉降裂縫
由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，地質勘察精度不夠、試驗資料不準。在沒有充分掌握地質情況就設計、施工，這是造成地基不均勻沉降的主要原因。比如丘陵區或山嶺區橋梁，勘察時鉆孔間距太遠，而地基巖面起伏又大，勘察報告不能充分反映實際地質情況。
5、施工質量引起的裂縫
混凝土結構澆筑、構件制作、拆模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量低劣，容易產生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深層的和貫穿的各種裂縫。混凝土振搗不密實、不均勻，出現蜂窩麻面、空洞，導致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫的起源點。混凝土澆筑過快，混凝土流動性較低，在硬化前因混凝土沉實不足，硬化后沉實過大，容易在澆筑數小時后發生裂縫，既塑性收縮裂縫。混凝土攪拌、運輸時間過長，使水分蒸發過多，引起混凝土塌落度過低，使得在混凝土體積上出現不規則的收縮裂縫。
根據裂縫的寬度、深度及分布特點，對裂縫寬度在0.15mm以下且裂縫深度較淺的細小裂縫，采用涂刷封縫膠的方式進行表面封閉。對寬度大于0.15mm的裂縫，采用高壓灌漿的方法進行處理，即將灌縫膠，通過鉆孔埋設注漿嘴，用壓力將其注入結構裂縫中，以達到封閉裂縫的目的。再于混凝土表面粘貼碳纖維復合材料進行補強加固。
三、裂縫修補加固方法
常用的方法，有以下四種，可根據具體情況進行選擇：
1、表面封閉法
利用混凝土自身表層微細獨立裂縫（裂縫寬度≤0.2mm）或網狀裂紋的毛細作用吸收低粘度且具有良好滲透性的修補膠液，來封閉裂縫通道。施工時先將待修補的砼表面清洗干凈，保持干燥，用毛刷將低粘度修補膠液涂刷在裂縫處，正常涂刷三次，每次涂刷待觸指干后再進行下次涂刷，兩次涂刷方向保持垂直。對樓板和其他需要防滲的部位，還應在混凝土表面粘貼碳纖維復合材料以封護增強作用。
2、填充密封法
在構件表面沿裂縫走向騎封鑿出槽深和槽寬分別不小于20mm和15mm的U形溝槽；當裂縫較細時，亦可鑿成V形溝槽。當為活動裂縫時，槽寬應≥15mm與5倍較大裂縫寬度之總和，然后用灌縫膠充填，并粘貼纖維復合材料以封閉其表面。
此法適用于處理≥0.5mm的活動及靜止裂縫。
3、注射法
以一定的壓力（0.1~0.3MPa）將低粘度、高強度的曼卡特灌縫膠注入裂縫腔內；
①裂縫檢查：對裂縫大小在0.1mm以上，表面沒有滲水的可采用靜置注膠處理。
②裂縫處理：清理干凈需要施工的區域，鑿除砼表面析出物，確保表面干凈、干燥，用酒精或丙酮清洗裂縫淺表層和需封口面。
③粘貼注膠底座：底座安裝順序為由下向上；平面可從一端開始，單孔逐連續進行安裝，座安裝間距為300mm左右④封閉裂縫：用專用封口膠或其他結構膠封閉需要注入的裂縫，注意要充分封閉好，在裂縫頂端預留觀察口。
⑤封口檢查：對封閉裂縫進行檢查，確保無漏氣口，檢查是否漏氣，可沿封閉裂縫涂抹肥皂泡水，試通氣看肥皂泡有無被吹起。有，則證明漏氣需補涂封口膠；無，則證明密封良好可注膠。
⑥配膠：將灌縫膠按出廠要求比率調配好，配膠盡量用多少配多少，不多配以免浪費。
⑦灌注：將調配好的膠體吸入灌注器內，將灌注器安裝在底座上灌注，灌注時間一般為0.5~1小時，實際以灌注器內不跑膠，預留觀察口出膠為準，如灌注器內膠體灌完需重新補膠灌注。
⑧拆除灌注器、固化養護：注滿后應及時拆除灌注器，底座用堵頭堵住，靜置24小時固化養護后方可拆除底座和封口部位
⑨粘貼碳纖維布：拆除底座，用封口膠補平，并在混凝土表面粘貼碳纖維復合材料以起到封護增強作用。
此方法適用于0.1mm≤裂縫寬度≤1.5mm靜止的獨立裂縫、貫穿性裂縫以及蜂窩狀局部缺陷的封閉和補強。
4、壓力注漿法
在一定時間內，以較高壓力（以產品使用說明書確定）將修補裂縫用的注漿料壓入裂縫腔內；
①清理：詳細檢查、分析滲漏情況，確定灌漿孔位置及間距。清理干凈需要施工的區域，鑿除砼表面析出物，確保表面干凈。
②鉆孔：使用電錘等鉆孔工具沿裂縫兩側進行鉆孔，鉆頭直徑為14mm,鉆孔角度宜≦45°，鉆孔深度≦結構厚度的2/3，鉆孔必須穿過裂縫。但不得將結構打穿（壁后灌漿除外）鉆孔與裂縫間距≦1/2結構厚度。鉆孔間距20cm~60cm.
③埋嘴：在鉆好的孔內安裝灌漿嘴（又稱之為止水針頭），并用專用內六角扳手擰緊，使灌漿嘴周圍與鉆孔之間無空隙，不漏漿。
④封縫：將裂縫表面用封口膠進行封閉處理，目的是在灌化學漿時不跑漿。
⑤灌漿：使用高壓灌漿機向灌漿孔內灌注化學灌漿料。立面灌漿順序為由下向上；平面可從一端開始，單孔逐一連續進行。當相鄰孔開始出漿后，保持壓力3~5分鐘，即可停止本孔灌漿，改注相鄰灌漿孔。
⑥拆嘴：灌漿完畢，確認化學漿液已固化即可去掉外露的灌漿嘴。清理干凈已固化的溢漏出的灌漿液。
⑦封口：用封口膠進行灌漿口的修補、封口處理。
⑧粘貼碳纖維布：在混凝土表面粘貼碳纖維復合材料以起到封護增強作用。
此方法適用于處理大型結構貫穿性裂縫、大體積混凝土的蜂窩狀嚴重缺陷以及深而蜿蜒的裂縫。
四、加固所用材料
上述方法中所用加固材料，建議使用弘盛瑞達系列產品，同廠出品材料融合度更高，更加有利于產品性能的發揮。
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裂縫修補加固技術簡介
混凝土產生裂縫的原因很多，一旦發生裂縫，應首先分析開裂原因，鑒別裂縫性質，并觀察裂縫是否穩定及其發展狀態。根據構件的受力特點，建筑物所處的環境條件，以及裂縫所處的位置，出現的時間及形態綜合加以判斷。在裂縫原因已經查清的基礎上采取有效措施。對一般裂縫既不至于危及結構且已經穩定的裂縫，常采用表面封閉法、灌漿法、填充密封法等裂縫修補方法進行處理。對于受力引起的裂縫，除采用上述方法處理外，還應采取適當的加固方法進行結構承載力加固補強。確保結構可靠。適用范圍
可廣泛用于混凝土裂縫修補加固，適用的裂縫寬度范圍為0.05～3mm。
裂縫形態分類
混凝土結構的裂縫按其形成可分為三類：
1、靜止裂縫：形態、尺寸和數量均已穩定不再發展的裂縫。修補時，僅需依裂縫粗細選擇修補材料和方法。
2、活動裂縫：寬度在現有環境和工作條件下始終不能保持穩定、易隨著結構構件的受力、變形或環境溫、濕度的變化而時張、時閉的裂縫。修補時，應先其成因，并觀察一段時間，確定已穩定后，再按靜止裂縫的處理方法修補；若不能完全其成因，但確定對結構、構件的性不構成危害時，可使用具有彈性和柔韌性的材料進行修補。
3、尚在發展的裂縫：長度、寬度或數量尚在發展，但經歷一段時間后將會終止的裂縫。對此類裂縫應待其停止發展后，再進行修補或加固。裂縫修補方法
1、表面封閉法：當裂縫寬度ω≤0.2mm，裂縫淺而細且條數很多時，宜用改性環氧樹脂漿液等修補膠液對裂縫進行表面封閉；對于樓板或其它需要防滲的部位，尚應在混凝土表面粘貼纖維復合材料以增強封護作用。
表面封閉法的施工要點是，先用鋼絲刷將混凝土表面刷毛，表面附著污物，用水沖洗干凈，干燥后先用環氧膠泥、乳膠水泥等嵌補混凝土表面缺損，較后才用所選擇的材料涂復。
2、灌注法：又稱注入法，是通過灌漿器以一定的壓力將低黏度、高強度的裂縫修補膠液注入到裂縫腔內的修補方法。適用于裂縫寬度ω≥0.3mm，獨立裂縫、貫穿性裂縫以及蜂窩狀局部缺陷的封閉和補強。⑴．裂縫寬度大于或等于0.3mm時，宜用環氧樹脂漿液灌注。
⑵．裂縫寬度大于或等于1.0mm時，可用微膨脹水泥漿液灌注修補。修補前，應在裂縫表面涂刷一層水泥漿界面劑。
⑶．面積缺損、蜂窩、孔洞等，宜采用1：2水泥砂漿或不低于C20級的細石混凝土進行修補。為保證新混凝土與原結構的可靠結合，可將缺陷周圍先鑿毛，清理干凈，并涂刷一層水泥漿界面劑。
3、填充密封法：又稱鑿槽法，是在構件表面沿裂縫走向騎縫鑿出槽深和槽寬分別不小于20mm和15mm的U型槽，然后用改性環氧樹脂或彈性填縫材料充填，并貼纖維復合材料以封閉其表面；此法適用于處理數量較少的寬大裂縫，裂縫寬度ω≥0.5mm及鋼筋銹蝕所產生的裂縫修補。灌注法加固技術特點
1．粘度低（10~20x10-3Pa.s），可灌入0.05mm的細微裂縫。
2．固結體強度高，抗壓強度可達到50Mpa以上，抗拉強度大于20MPa，是混凝土的數倍。
3．灌漿器構造輕巧，施工方便快捷。灌漿施工速度快，效率高，可節省工期。
4．可在一條裂縫的各處注入口同時自動注入，由于灌漿器內部軟管和套筒均為透明塑料，注入情況一目了然，在現場可完全確認灌漿效果，灌漿質量可靠。
5．膠凝時間易控制，從30分鐘到幾十小時均可調節。
6．灌漿樹脂及其配套材料性能良好，使用方便，毒性小，無刺激性氣味，可在干燥或潮濕環境下固化，可滿足粘結、補強、抗滲等多種要求。灌注法施工工藝流程
裂縫調查→基層處理→封閉裂縫，安設底座→密封檢查→配制漿液→灌漿→拆除灌漿器→拆除底座，恢復基層原狀→效果檢驗
形成空鼓的原因還有很多，如外力作用、地磚變形、劣質水泥等材料的質量問題都會使地磚產生空鼓。
我司專業致力于混凝土缺陷修復，針對地面、墻磚、石材等空鼓，我們研究、實踐、總結了一套行之有效的方法。
瓷磚空鼓可以分為：瓷磚和砂漿層之間空鼓，以及砂漿層和混凝土層之間空鼓；邊角部位空鼓以及瓷磚內部空鼓。瓷磚和砂漿層之間邊角部位空鼓可以采用延瓷磚縫隙注漿的方法進行修復。砂漿層和混凝土層之間空鼓或者瓷磚中間部位空鼓則需要采用空鼓微孔注漿處理技術進行處理。
空鼓微孔注漿處理技術是一項專門針對混凝土空鼓、石材、面磚空鼓修復的新型技術，利用高壓注入的原理，將低粘度、高強度、微膨脹的空鼓專用修補材料———灌漿樹脂注入到空鼓內部，自動完成對空鼓區域的灌漿修復，提高混凝土結構、石材、面磚與基層的粘結力、整體性和耐久性，滿足正常使用要求。該技術是各類空鼓進行修補的佳方法，工藝性價比高。
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